In der Archäologie spielen naturwissenschaftliche Materialanalysen zur Erstellung eines sog. geochemischen Fingerabdrucks von Objekten eine immer wichtigere Rolle, z.B. zur Klärung der Provenienz verschiedener Waren (Herkunft des Rohmaterials bzw. der Halb- oder Fertigprodukte). Eine bewährte Methode zur Bestimmung der elementaren Zusammensetzung ist die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Hierbei wurden bislang von den zu untersuchenden Objekten Proben entnommen und in zeit- und kostenintensiven Prozessen im Labor analysiert.

In Ergänzung zu den weiterhin unverzichtbaren Laboranalysen kommen seit einiger Zeit in zunehmendem Maß portable Röntgenfluoreszenz-Geräte (pRFA) zum Einsatz, mit deren Hilfe die chemische Zusammensetzung von Materialien schnell und zerstörungsfrei auch außerhalb des Labors bestimmt werden. Damit öffnet sich für die Archäologie ein weites Gebiet für Untersuchungen im Feld, bei der Konservierung, Restaurierung und Auswertung der Funde. Untersuchungsgenstände sind z.B.: Artefakte aus Metall, Fayence, Glas, Keramik (versch. Warenarten und Pigmente), Metall, Stein (auch Bodenproben), Fresken, Mosaike und alle Arten von anorganischen Baustoffen.

Dem Archäologischen Institut steht seit 2013 ein portabler Röntgenfloureszenzanalysator, Modell Niton XL3 Hybrid der Firma Thermo Scientific, zur Verfügung. Ein weiteres baugleiches Gerät wird in Kooperation mit dem Centre d'Études Alexandrines in Alexandria betrieben. Zum umfangreichen Zubehör gehören u.a. eine mobile Probenkammer, ein portabler Strahlenschutzkoffer mit Bleiabschirmung, Stativ, Schutzabdeckung und Gerätehalterung mit Teleskopauszug zur Messung in Gelände und Museum. Insbesondere für die Analyse von Keramik steht auch ein Polarisationsmikroskop zur Untersuchung von Dünnschliffen sowie ein starkes Auflichtmikroskop zur Verfügung. Regelmäßige Übungen und Schulungen für Studenten, Graduierte und Fachkollegen vermitteln Grundkenntnisse der pRFA und des Strahlenschutzes ebenso wie die Möglichkeiten und Grenzen der Methode. Ein wesentlicher Teil besteht dabei aus praktischen Messungen unterschiedlicher Materialgattungen, der Dokumentation, Auswertung und Interpretation.

Das Archäologische Institut Köln arbeitet eng mit der Forschungsstelle Keramik am Institut für Archäologische Wissenschaften der Universität Frankfurt zusammen. Die an beiden Standorten eingesetzten Geräte sind gleich kalibriert, um einen Austausch und Vergleich der Messergebnisse zu gewährleisten.

Projekte in denen die pRFA bislang zum Einsatz kam

• CERAMALEX. Keramik in Alexandria und seinem Umland (in Kooperation mit dem Centre d'Études Alexandrines)
• Aachener Dom, Produktionstechnik der Bronzetüren, Gitter und Figuren; Herkunftsbestimmung von Bau- und Dekorsteinen, insb. Thron und Altar (in Kooperation mit der Aachener Dombauhütte und S. Ristow)
• Römisches Glas (in Kooperation mit F. Wiesenberg, Villa Borg)
• Herstellung von Referenzproben mit der Zusammensetzung antiker Gläser zur Evaliuierung der pRFA bei der Analyse von antikem Glas (in Kooperation mit F. Wiesenberg, Villa Borg)
• Römische Baustoffe, insb. Ziegel

Raum:

Keller Südflügel

Mitarbeiter:

Dr. Lars Heinze, Markus Helfert, Christian Schöne, Arne Schröder, Michael Heinzelmann (Leitung)